美國艾姆斯實驗室研發(fā)超光滑3D打印金屬粉末

2017-01-17 09:41:00來源：3D打印世界編輯：大Z 關鍵詞：3D打印 3D打印粉末 3D打印機閱讀量：31109

導讀：艾姆斯實驗室希望進一步擴大其粉末生產(chǎn)能力，并將自己定位為增材制造公司的定制金屬粉末供應商。

　　【中國智能制造網(wǎng) 技術前沿】艾姆斯實驗室(Ames Laboratory)隸屬于美國能源部，該實驗室正在努力地制造出的金屬粉末。由他們先進的氣體霧化方法生產(chǎn)出的金屬粉末是由一顆顆十分光滑的球形顆粒組成的，這種形狀的顆粒是一種理想的制造選擇。

　　他們進行了一個簡單的沙漏測試，揭示了這種粉末的優(yōu)勢：當翻轉(zhuǎn)一個定制的沙漏時，艾姆斯金屬粉末能快速流暢地通過，而傳統(tǒng)的金屬粉末卻停滯在沙漏頸部，晃動之后才能再次往下漏。

　　“傳統(tǒng)的金屬粉末顆粒大小不一、邊緣粗糙，”艾姆斯實驗室的冶金學家Emma White評論說，“當把它們放在一起時，它們不會自然流動，因此在制造過程中需要一個脈沖機制或一個攪拌器，而這提高了生產(chǎn)線成本。”

　　該方法的關鍵在于細節(jié)。氣體霧化依靠高壓氣流將熔融金屬分解成微小顆粒，從而產(chǎn)生粉末。金屬先在實驗室的感應爐里熔化，然后進入一個霧化噴嘴。從氬氣到氦氣的幾種氣體射流以一種緊湊的模式對準熔融金屬，迫使液化金屬直接與氣流強大的動能耦合。這一過程創(chuàng)造出一個受控的液滴噴射，隨后液滴冷卻并快速固化。

　　這樣就產(chǎn)生了大小一致的光滑球形粉末顆粒。這些粉末甚至可以根據(jù)不同的行業(yè)需求和研究需要而定制。

　　艾姆斯實驗室已經(jīng)用氣體霧化法生產(chǎn)出了鐵、鋁鎳、銅、錫、鎂等種類的粉末。鈦粉末仍是他們關鍵的成就之一，要知道鈦是3D打印中搶手的金屬之一。

　　“鈦工業(yè)對粉末冶金和終形狀固化方法極其感興趣，”White說，“粉末冶金能制造出與終形狀相差無幾的零件，并且能大化減少廢鈦，這有效地控制了成本。”

　　展望未來，艾姆斯實驗室希望進一步擴大其粉末生產(chǎn)能力，并將自己定位為增材制造公司的定制金屬粉末供應商。他們的終目標是能在一次生產(chǎn)運行中生產(chǎn)200磅粉末，這將為其研究和行業(yè)合作伙伴提供足夠的金屬粉末。同時，他們?nèi)詫⒗^續(xù)微調(diào)氣體霧化工藝。

　　“我的使命是用令人難以相信的合金制造出不可能的形狀，”艾姆斯實驗室的冶金學家Iver Anderson說，“我會盡全力實現(xiàn)它。”

（原標題：美國Ames Laboratory研發(fā)超光滑3D打印金屬粉末）

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